Кабелеукладчик — это специализированная машина или комплекс оборудования, предназначенный для механизированной прокладки кабельных линий в грунте или под водой. Конструкция и принцип работы устройства напрямую зависят от его назначения и условий эксплуатации. Все кабелеукладчики оснащены основным рабочим органом, который непосредственно формирует траншею или щель и укладывает кабель. По конструктивным особенностям выделяют три основных типа: ножевые, гидравлические и роторные.
Ножевые кабелеукладчики
Этот тип является одним из самых распространенных для наземных работ. Агрегат состоит из мощного расклинивающего рабочего ножа, переднего ножа для предварительного рыхления грунта, барабанов с кабелем и направляющей кассеты с роликами, которые минимизируют трение кабеля при укладке. Ножевой кабелеукладчик — это прицепное оборудование, которое буксируется одним или несколькими тракторами.
В процессе движения рабочий нож врезается в грунт, расклинивая его и образуя узкую щель глубиной до 1,5 метров. К задней части ножа на шарнирах крепится кассета, через которую пропускается кабель (возможна одновременная укладка нескольких кабелей), и он аккуратно ложится на подготовленное дно траншеи.
Передний нож служит для срезания верхнего слоя почвы и устранения мелких препятствий на пути. Тяговое усилие, необходимое для работы, варьируется в зависимости от плотности грунта и требуемой глубины залегания, достигая 500 кН. Для создания такого усилия может потребоваться сцепка из трех, а в сложных условиях — даже семи тракторов. Производительность ножевого укладчика впечатляет — до 5 километров трассы в день. Он эффективен в глинистых, песчаных и каменистых грунтах, а также в мерзлых (после предварительного рыхления).
Интересно, что ножевые укладчики применяют и для прокладки кабелей через водные преграды — реки и каналы. Если глубина превышает 1 метр и тракторы не могут зайти в воду, тяговое усилие передается с берега с помощью длинных тросов.
Подводные и гидравлические системы
Для защиты подводных кабелей, особенно на прибрежном шельфе, от повреждения рыболовными тралами используются подводные ножевые кабелеукладчики. Их буксирует специальное судно со скоростью около 3 км/ч. Агрегат движется по дну на полозьях на глубинах до 200 метров, а его нож прорезает траншею шириной 0,1 м и глубиной до 0,7 м. Устройство оснащено комплексом датчиков, которые по специальному кабелю передают на судно данные о скорости, пройденном расстоянии и параметрах работы.
Гидравлический кабелеукладчик — это иной принцип работы, используемый для прокладки кабеля по дну рек и морей. На судне находится мощный насос, который подает воду под высоким давлением по трубе. Выходящая из сопла на конце трубы струя воды размывает грунт, создавая траншею. Параллельно по другой трубе, с барабана на судне, в эту траншею укладывается кабель. Производительность такого метода составляет около 10 метров в час.
Кабельные суда: плавучие фабрики связи
История кабельных судов началась в 1858 году в Великобритании, с прокладки первого телеграфного кабеля в Европу. Позже, в 1865–1874 годах, именно такие суда проложили первые трансатлантические кабели. К концу XX века кабельный флот мира насчитывал более 30 специализированных судов водоизмещением от 8 до 17 тысяч тонн.
Устройство кабельного судна уникально: его трюмы заняты цилиндрическими баками, в которых витками уложены тысячи километров кабеля. На палубе размещены ангары с усилителями сигналов. Мощные кабельные машины-лебедки с электроприводом (усилием в сотни кН), расположенные на корме и носу, осуществляют укладку. Они оснащены натяжными устройствами — шкивами или гусеничными механизмами. Кабель направляется за борт через кронштейн со шкивами на носу судна. Такая система позволяет прокладывать кабель на глубинах до 6000 метров со скоростью до 15 км/ч. На борту находится оборудование для постоянного контроля процесса укладки и связи с береговой станцией, а также устройства (захваты, поплавки) для поиска и подъема кабеля для ремонта. Для работ на мелководье или в реках могут использоваться переоборудованные буксиры или грузовые суда, на которые временно устанавливают лебедку и направляющие шкивы.
Роторные кабелеукладчики
Роторный кабелеукладчик представляет собой самоходную машину на базе роторного экскаватора, сцепленную с прицепной тележкой для транспортировки и подачи кабеля. Его ключевой рабочий орган — это вращающийся диск с режущими зубьями, который эффективно справляется как с талыми, так и с мерзлыми грунтами. Производительность такого укладчика достигает 1 километра трассы в день.